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  世界對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用正在發(fā)生范式轉(zhuǎn)變：從集中式計(jì)算和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)集群轉(zhuǎn)向更具分布式特點(diǎn)的架構(gòu)，可以處理云端、邊緣以及云邊之間無所不在的數(shù)據(jù)。這種不斷演進(jìn)的云邊協(xié)同基礎(chǔ)設(shè)施模式融合了云的巨大規(guī)模和計(jì)算能力與網(wǎng)絡(luò)帶寬的指數(shù)級(jí)增長優(yōu)勢(shì)，可以從云一直擴(kuò)展到邊緣。

  而在邊緣，數(shù)據(jù)就在手邊，因此可以更快地做出更好的決策。英特爾相信這種新模式是一種超級(jí)技術(shù)力量，它正影響著全球數(shù)字化轉(zhuǎn)型并推動(dòng)著數(shù)字化復(fù)興。正因如此，英特爾集中力量推出一系列新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)無所不在的計(jì)算、從云到邊緣的基礎(chǔ)設(shè)施、無處不在的連接以及人工智能。這種全球性的范式轉(zhuǎn)變正在推動(dòng)全球半導(dǎo)體用量的爆炸式增長，并為英特爾和整個(gè)科技行業(yè)帶來巨大機(jī)遇。英特爾高度靈活和可編程的邏輯產(chǎn)品組合在加速這些技術(shù)轉(zhuǎn)變方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

  借助英特爾的旗艦產(chǎn)品英特爾® Agilex?FPGA 家族，英特爾的客戶能夠在各個(gè)終端市場(chǎng)和應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)更高的性能、更出色的能效。英特爾將不斷利用英特爾® Agilex? M系列家族的變體產(chǎn)品乘勢(shì)而上。英特爾® Agilex? M系列FPGA 吸納了多項(xiàng)功能創(chuàng)新和全新特性，通過幾個(gè)維度顯著提高了絕對(duì)性能和性能功耗比，這對(duì)開發(fā)新的、更強(qiáng)大、更高效的系統(tǒng)來說至關(guān)重要。這些創(chuàng)新和新特性包括：

  ■ 行業(yè)內(nèi)極為出色的FPGA 內(nèi)存帶寬

  ■ 行業(yè)內(nèi) HBMFPGA 中極為出色的 DSP計(jì)算密度

  ■ 與 7 納米FPGA 其他產(chǎn)品相比，邏輯結(jié)構(gòu)性能功耗比大幅提升

  全新英特爾® Agilex? M系列FPGA 的強(qiáng)大之處在于，其為行業(yè)提供的高速網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算和存儲(chǔ)加速，足以滿足網(wǎng)絡(luò)、云和嵌入式邊緣應(yīng)用更為野心勃勃的性能和容量目標(biāo)。

  “M”代表著“內(nèi)存 (Memory)”

  “M 系列”中的“M”表示“內(nèi)存”。內(nèi)存更多更快無疑是英特爾® Agilex? M系列FPGA 一個(gè)突出且重要的優(yōu)勢(shì)。幾乎無一例外，高級(jí)應(yīng)用需要從快到更快再到最快的內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)，同時(shí)又要讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠在內(nèi)存帶寬和時(shí)延與內(nèi)存容量之間權(quán)衡取舍。英特爾® Agilex? M系列FPGA 具有廣泛而靈活的內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)，囊括了超低時(shí)延、超高帶寬的片上 SRAM，HBM2e(高帶寬內(nèi)存)DRAM 堆棧形式的更大容量、高帶寬的封裝內(nèi)存，支持包括 DDR4、DDR5 和 LPDDR5 在內(nèi)的快速、大容量外部同步 DRAM (SDRAM)，以及超大容量、非易失性英特爾® 傲騰? 持久內(nèi)存。

  所有英特爾® Agilex?FPGA，包括 M 系列FPGA，都集成了 MLAB 和 M20K 模塊形式的快速片上 SRAM。這些 SRAM 集成到FPGA 的可編程邏輯結(jié)構(gòu)中意味著它們會(huì)緊鄰將與這些存儲(chǔ)器交換數(shù)據(jù)的邏輯單元。有些英特爾® Agilex? M系列FPGA 還集成了 HBM2e 內(nèi)存堆棧形式的封裝 HBM，由硬核內(nèi)存控制器管理。

  英特爾® Agilex? M系列FPGA 通過集成兩個(gè) HBM2e DRAM 堆棧進(jìn)一步擴(kuò)大了 HBM 封裝范圍。英特爾® Agilex? M系列FPGA 中的兩個(gè)封裝 HBM2e DRAM 堆棧提供多達(dá) 32 GB 的內(nèi)存容量和每個(gè) HBM2e 堆棧高達(dá) 410 GB/s 的內(nèi)存帶寬，使總封裝 HBM2e 內(nèi)存帶寬高達(dá) 820 GB/s。與上一代英特爾® Stratix® 10 MXFPGA 相比 60% 的帶寬增幅使得設(shè)計(jì)人員能夠?qū)⒂⑻貭?reg; Agilex? M系列FPGA 用于更具挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)設(shè)計(jì)1。

  對(duì)于需要額外高速 DRAM 容量的應(yīng)用，英特爾® Agilex? M系列FPGA 還通過集成的高效硬核內(nèi)存控制器支持外掛 DDR5 和 LPDDR5 SDRAM。另外，英特爾® Agilex? M系列FPGA 與英特爾® 傲騰? 持久內(nèi)存結(jié)合，可為系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在針對(duì)具體系統(tǒng)構(gòu)建內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)時(shí)提供額外的靈活性和更大的內(nèi)存容量。

  DDR5 和 LPDDR5 SDRAM 是目前市場(chǎng)上最快的主流 SDRAM DIMM。英特爾® Agilex? M系列FPGA 中每個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存控制器都可以以 5600 MT/s 的速度運(yùn)行 DDR5 SDRAM，數(shù)據(jù)寬度高達(dá)每通道 40 位(加上 ECC 位)。當(dāng) HBM2e 和 DDR5 內(nèi)存帶寬相結(jié)合時(shí)，附帶 8 個(gè) DDR5 SDRAM DIMM 的英特爾® Agilex? M系列FPGA 理論上可實(shí)現(xiàn) 1.099 TB/s 的最大內(nèi)存帶寬。

  在FPGA 的可編程邏輯結(jié)構(gòu)與 HBM2e 和 DDR5 存儲(chǔ)器之間進(jìn)行 1 TB/s 的數(shù)據(jù)傳輸可能是一個(gè)挑戰(zhàn)。這一潛在瓶頸促使英特爾對(duì)英特爾® Agilex? M系列FPGA 進(jìn)行了另一項(xiàng)創(chuàng)新研發(fā)：硬核內(nèi)存片上網(wǎng)絡(luò) (NoC)。該內(nèi)存 NoC 充當(dāng)了將封裝 HBM2e DRAM、外部 DDR5 SDRAM、FPGA 高速外部 I/O 連接到FPGA 邏輯結(jié)構(gòu)的高速公路。雙內(nèi)存 NoC 的總峰值帶寬為 7.52 TB/s。這的確是巨大的片上帶寬。它不會(huì)消耗FPGA 的片上可編程邏輯資源，因而大大降低了出現(xiàn)內(nèi)存瓶頸的可能性。

  快速 I/O 和快速計(jì)算

  能夠順利地將數(shù)據(jù)移入和移出該內(nèi)存層次結(jié)構(gòu)以及整個(gè)FPGA 對(duì)于實(shí)現(xiàn)具有挑戰(zhàn)性的系統(tǒng)級(jí)性能目標(biāo)至關(guān)重要;不過，同樣重要的是，設(shè)計(jì)師還必須能夠訪問其他高帶寬資源，以便在外部系統(tǒng)和FPGA 之間移動(dòng)數(shù)據(jù)。英特爾® Agilex? M系列FPGA 集成多達(dá) 72 個(gè)高速 SERDES 收發(fā)器，其中多達(dá) 8 個(gè)收發(fā)器都可以使用 PAM4 調(diào)制技術(shù)以 116 Gbps 的速度運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)以高數(shù)據(jù)速率在FPGA 與系統(tǒng)其余部分之間交換數(shù)據(jù)。英特爾® Agilex? M系列 SERDES 收發(fā)器支持當(dāng)今各種新興的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高速串行協(xié)議(包括 400 G 以太網(wǎng))，并且可以直接連接到高級(jí) CPU(包括使用 PCIe Gen5 和 CXL 接口協(xié)議的全新英特爾® 至強(qiáng)® CPU)。

  數(shù)據(jù)進(jìn)入FPGA，通常必須通過各種計(jì)算算法對(duì)其進(jìn)行處理。英特爾® Agilex? M系列FPGA 的可編程邏輯結(jié)構(gòu)速度極快，可以以高數(shù)據(jù)速率實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算算法。此外，這種可編程邏輯結(jié)構(gòu)還集成了多達(dá) 12,300 個(gè)精度可調(diào)的浮點(diǎn) DSP 模塊。這些模塊能夠?qū)崿F(xiàn) 18.5 TFLOPS 單精度浮點(diǎn)運(yùn)算或 88.6 TOPS INT8 整數(shù)運(yùn)算，滿足處理更繁重的計(jì)算負(fù)載的需求。